Najnovejši in najzmogljivejši instrument za slikanje eksoplanetov na svetu, nedavno nameščeni Gemini Planet Imager (GPI) na 8-metrskem teleskopu Gemini South, je posnel svojo prvo svetlobno infrardečo sliko eksoplaneta: Beta Pictoris b, ki kroži proti zvezdi Beta Pictoris, druga najsvetlejša zvezda v južnem ozvezdju Pictor. Na zgornji sliki je planet očitno kot svetel kup slikovnih pik tik spodaj od desne zvezde na sredini (ki je fizično pokrit z majhnim neprozornim diskom, da blokira bleščanje.) Toda ta kopica slikovnih pik je res oddaljena planet oddaljen 63 svetlobnih let in nekajkrat bolj masiven - pa tudi 60% večji - od Jupitra!
In to je šele začetek.
Medtem ko so v zadnjih nekaj desetletjih z različnimi tehnikami odkrili in potrdili veliko eksoplanetov, jih je zelo malo dejansko posnetih. Izjemno težko je razrešiti šibek odseva svetlobe planeta znotraj sijajnega odseva njegove zvezde - toda GPI je bil zasnovan za to.
"Večina planetov, ki jih poznamo do danes, je znanih le zaradi posrednih metod, ki nam povedo, da je planet tam, malo o njegovi orbiti in masi, vendar ne veliko drugega," je dejal Bruce Macintosh iz Nacionalnega laboratorija Lawrence Livermore, ki je vodil ekipa, ki je sestavila instrument. "Z GPI neposredno prikazujemo planete okoli zvezd - to je nekako tako, kot da lahko seciramo sistem in se resnično potopimo v atmosferski izgled in lastnosti planeta."
In GPI ne prikazuje samo oddaljenih eksoplanetov velikosti Jupiter; upodablja jih hitro.
"Tudi te zgodnje posnetke prve svetlobe so skoraj desetkrat boljši od instrumentov prejšnje generacije," je dejal Macintosh. "V eni minuti smo videli planete, ki so nam zaznali eno uro."
Kljub veliki velikosti je Beta Pictoris b zelo mlad planet - po ocenah je star manj kot 10 milijonov let (sama zvezda je le približno 12 milijonov.) Njegova prisotnost priča o sposobnosti velikih planetov, da se oblikujejo hitro in kmalu okoli novo nastalih zvezd.
Preberite več: Exoplanet potrdi, da se plinski orjaki lahko hitro oblikujejo
"Videti planet blizu zvezde po samo eni minuti je bil vznemirjenje, in to smo videli šele prvi teden po tem, ko je bil instrument postavljen na teleskop!" je dodal Fredrik Rantakyro, znanstvenik Gemini, ki dela na instrumentu. "Predstavljajte si, kaj bo lahko storila, ko bomo prilagodili njegovo delovanje."
Še ena od prvih fotografij GPI-ja, ujeta svetloba, raztresena z obročem prahu, ki obkroža mlado zvezdo HR4796A, približno 237 svetlobnih let:
Na levi sliki je prikazana običajna svetloba, vključno s prašnim obročem in preostalo svetlobo osrednje zvezde, ki se raztrese zaradi turbulenc v Zemljini atmosferi. Desna slika prikazuje samo polarizirano svetlobo. Ostanki, ki so ostali, so nepolarizirani in zato odstranjeni. Svetloba od zadnjega roba diska (desno od zvezde) je močno polarizirana, ko se odbija proti Zemlji, in tako se zdi svetlejša od roba, usmerjenega naprej.
Mislimo, da je odsevni prstan lahko iz pasu asteroidov ali kometov, ki krožijo okoli HR4796A, in ga morda oblikoval (ali "pastirsko", kot so Saturnovi prstani) s še nevidnimi planeti. Napredne zmogljivosti GPI omogočajo slikanje celotnega oboda obroča.
Uspeh GPI-ja pri slikanju že znanih sistemov, kot sta Beta Pictoris in HR4796A, lahko nakaže le še veliko razburljivih eksoplanetovih odkritij.
"Celotna skupnost eksoplanetov je navdušena nad GPI-jem, ki bo uvedel povsem novo dobo iskanja planetov," pravi fizičarka in strokovnjakinja za eksoplanete Sara Seager z Massachusetts Institute of Technology. "Vsaka tehnika odkrivanja eksoplanetov je svoj čas razcveta. Najprej je celotno polje zagnala tehnika radialne hitrosti (zemeljska iskanja planeta). Drugič je bila tranzitna tehnika (in sicer Kepler). Zdaj je tehnika "neposrednega slikanja" planeta za iskanje valov. "
Letos bo skupina GPI začela obsežno raziskavo in si ogledala 600 mladih zvezd, da bi videla, kakšni orjaški planeti jih lahko krožijo.
"Nekega dne se bo v teleskopu v vesolju pojavil instrument, ki bo zelo podoben GPI-ju. Slike in spektri, ki bodo izšli iz tega instrumenta, bodo pokazali modro piko, ki je druga Zemlja. "
- Bruce Macintosh, vodja ekipe GPI
Zgornja opažanja so bila opravljena novembra novembra med "izjemno brez težav". Teleskop Gemini South se nahaja v bližini vrha Cerro Pachon v osrednjem Čilu, na nadmorski višini 2.722 metrov.
Vir: Sporočilo za javnost observatorija Gemini
